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Projet conjoint "Énergie hydroélectrique et géothermique"

 

Ce projet conjoint propose de développer une première série de thèmes essentielle pour la recherche fondamentale. Ces themes font partie du programme de recherche et développement (R&D) conçu pour répondre aux objectifs de la stratégie fédérale. L’approvisionnement en électricité à l’aide de l’énergie hydroélectrique et géothermique (SoE-HPGE) se concentre sur la R&D en termes d’approvisionnement, sur les développements et les stratégies technologiques liés à la demande en électricité et sur la gouvernance des risques relative aux aspects socio-économiques de l’offre et de la demande.

Description du projet (Projet de recherche en cours)

Dans le cadre de l’approvisionnement en électricité, le Parlement Fédéral a défini l’énergie hydroélectrique et géothermique comme les plus importantes priorités de la R&D coordonnée au niveau national. Ces deux technologies évoluent chacune dans un contexte très différent:

  • Nous ne disposons pas aujourd’hui d’une production d’électricité issue d’une exploitation en profondeur de l’énergie géothermique. Une telle exploitation exigera un taux de croissance continu de la capacité installée.
  • La production d’énergie hydroélectrique s’avère déjà grandement optimisée. Maintenir les infrastructures actuelles, les adapter aux variations des conditions de fonctionnement pour atteindre une augmentation de 10 % de la production exigera de mettre en œuvre des stratégies et des technologies innovatrices.

Objectif

Les objectifs visés par les sept sous-projets couvrent les principaux développements issus de la recherche:

  • Pour l’énergie géothermique profonde, le projet couvre la recherche fondamentale relative aux énergies géothermiques, visant la compréhension des processus d’exploitation de la chaleur et de la circulation du CO2 en profondeur ainsi que des processus de perméabilité et de stimulation à hautes température et pression. Ces sujets couvriront la recherche relative aux différents contextes géologiques pour leur exploitation à venir en Suisse.
  • Pour la force hydraulique, le projet couvre la R&D fondamentale permettant la poursuite du développement du fonctionnement et des infrastructures d’exploitation de l’énergie hydroélectrique, en tenant compte du traitement de l’érosion et des sédiments par les centrales hydroélectriques et au niveau des modifications de l’environnement périglaciaire. Il se concentre sur le fonctionnement à venir de l’énergie hydroélectrique, traitant des aspects de l’offre et de la demande dans un contexte de changement des conditions climatiques.
  • Dans l’ensemble, le projet entend établir les principes de gouvernance globale des risques liés aux technologies d’énergie hydroélectrique et géothermique, en traitant les aspects de l’offre et de la demande.

Ce projet est mené en étroite collaboration avec le projet conjoint intitulé "The future of Swiss hydropower: An integrated economic assessment of chances, threats and solutions (HP Future)".

Importance

Ce projet conjoint entend répondre à plusieurs questions de recherche fondamentale:

  • Peut-on extraire la chaleur de géothermie profonde de manière sûre et produire une part conséquente de l’approvisionnement en électricité à l’échelon national à un prix compétitif?
  • Le captage géologique du CO2 constitue-t-il une méthode viable permettant la production d’électricité sans carbone?
  • Peut-on augmenter la production actuelle d’énergie hydroélectrique dans des conditions en constante évolution?
  • Peut-on maintenir, améliorer et faire fonctionner les infrastructures hydroélectriques dans un avenir à long terme?

Il s’avère essentiel de pouvoir offrir des réponses solides pour comprendre le potentiel de ces sources d’électricité dans la future palette énergétique.

Titre original

Supply of electricity for 2050: hydropower and geo-energies

Responsables du projet

Directeur du projet conjoint

  • Prof. Domenico Giardini, Institut für Geophysik, ETH Zürich

Directeur adjoint du projet conjoint

  • Prof. François Avellan, Direktor, Laboratoire de machines hydrauliques, EPF Lausanne

Projets joints

Ce projet conjoint se compose de sept projets de recherche

Exploration and characterization of deep underground reservoirs

  • Prof. Larryn W. Diamond, Institut für Geologie, Universität Bern; Prof. Jean-Pierre Burg, Prof. Marco Herwegh-Züger, Prof. Klaus Holliger

HEPS4Power - Extended-range Hydrometeorological Ensemble Predictions for Improved Hydropower Operations and Revenues

  • Dr. Massimiliano Zappa, Eidg., Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL, Birmensdorf ZH; Dr. Christoph Spirig, Dr. Mark Liniger, Herr Frédéric Jordan

Potential for future hydropower plants in Switzerland: a systematic analysis in the periglacial environment (PHP)

  • Prof. Robert Michael Boes, Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie, ETH Zürich; Prof. Martin Funk, Dr. Ismail Albayrak, Dr. David Vetsch

Adequate sediment handling at high-head hydropower plants to increase scheme efficiency

  • Prof. Robert Michael Boes, Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie, ETH Zürich; Dr. Ismail Albayrak, Dr. David Vetsch

Modelling permeability and stimulation for deep heat mining

  • Dr. Thomas Driesner, Institut für Geochemie und Petrologie, ETH Zürich;Prof. Stephan Konrad Matthai, Prof. Rolf Krause, Prof. Stephen Miller

Optimizing Environmental Flow Releases under Future Hydropower Operation (HydroEnv)

  • Prof. Paolo Burlando, Institut für Umweltingenieurwissenschaften, ETH Zürich; Prof. Peter Molnar, Dr. Christopher Robinson, Prof. Tom Battin, Prof. Stuart Lane

Risk Governance of Deep Geothermal and Hydro Energy

  • Prof. Stefan Wiemer, Schweizerischer Erdbebendienst, ETH Zürich; Prof. Peter Burgherr, Dr. Michael Stauffacher, Prof. Bozidar Stojadinovic, Prof. Michael Lehning, Prof. Domenico Giardini

Collaboration avec d’autres projets du PNR 70

Projet conjoint "The Future of Swiss Hydropower: An Integrated Economic Assessment of Chances, Threats and Solutions"

  • Prof. Hannes Weigt, Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät, Universität Basel